Redis专题之2、第2篇:Redis 5大数据类型
这里说的数据类型是value的数据类型,key的类型都是字符串。
5种数据类型:
- redis字符串(String)
- redis列表(List)
- redis集合(Set)
- redis哈希表(Hash)
- redis有序集合(Zset)
哪里去获取redis常用数据类型操作命令:http://redis.cn/commands.html
2.1、redis键(key)
-
keys *:查看当前库所有的key
-
exists key:判断某个key是否存在
-
type key:查看你的key是什么类型
-
del key:删除指定的key数据
-
unlink key:根据value删除非阻塞删除,仅仅将keys从keyspace元数据中删除,真正的删除会在后续异步中操作。
-
expire key 10:为指定的key设置有效期10秒
-
ttl key:查看指定的key还有多少秒过期,-1:表示永不过期,-2:表示已过期
-
select dbindex:切换数据库【0-15】,默认为0
-
dbsize:查看当前数据库key的数量
-
flushdb:清空当前库
-
flushall:通杀全部库
2.2、redis字符串(String)
2.2.1、简介
String是Redis最基本的类型,你可以理解成与Memcached一模一样的类型,一个key对应一个value。
String类型是二进制安全的。意味着Redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象。
String类型是Redis最基本的数据类型,一个Redis中字符串value最多可以是512M
2.2.2、常用命令
set:添加键值对
127.0.0.1:6379> set key value [EX seconds|PX milliseconds|EXAT timestamp|PXAT milliseconds-timestamp|KEEPTTL] [NX|XX] [GET]
- NX:当数据库中key不存在时,可以将key-value添加到数据库
- XX:当数据库中key存在时,可以将key-value添加数据库,与NX参数互斥
- EX:key的超时秒数
- PX:key的超时毫秒数,与EX互斥
- value中若包含空格、特殊字符,需用双引号包裹
get:获取值
get <key>
示例
127.0.0.1:6379> set name ready
OK
127.0.0.1:6379> get name
"ready"
apend:追加值
append <key> <value>
将给定的value追加到原值的末尾。
示例
127.0.0.1:6379> set k1 hello
OK
127.0.0.1:6379> append k1 " world"
(integer) 11
127.0.0.1:6379> get k1
"hello world"
strlen:获取值的长度
strlen <key>
示例
127.0.0.1:6379> set name ready
OK
127.0.0.1:6379> strlen name
(integer) 5
setnx:key不存在时,设置key的值
setnx <key> <value>
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> setnx site "itsoku.com" #site不存在,返回1,表示设置成功
(integer) 1
127.0.0.1:6379> setnx site "itsoku.com" #再次通过setnx设置site,由于已经存在了,所以设置失败,返回0
(integer) 0
incr:原子递增1
incr <key>
将key中存储的值增1,只能对数字值操作,如果key不存在,则会新建一个,值为1
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> set age 30 #age值为30
OK
127.0.0.1:6379> incr age #age增加1,返回31
(integer) 31
127.0.0.1:6379> get age #获取age的值
"31"
127.0.0.1:6379> incr salary #salary不存在,自动创建一个,值为1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get salary #获取salary的值
"1"
decr:原子递减1
decr <key>
将key中存储的值减1,只能对数字值操作,如果为空,新增值为-1
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> set age 30 #age值为30
OK
127.0.0.1:6379> decr age #age递减1,返回29
(integer) 29
127.0.0.1:6379> get age #获取age的值
"29"
127.0.0.1:6379> decr salary #salary不存在,自动创建一个,值为-1
(integer) -1
127.0.0.1:6379> get salary #获取salary
"-1"
incrby/decrby:递增或者递减指定的数字
incrby/decrby <key> <步长>
将key中存储的数字值递增指定的步长,若key不存在,则相当于在原值为0的值上递增指定的步长。
示例
127.0.0.1:6379> set salary 10000 #设置salary为10000
OK
127.0.0.1:6379> incrby salary 5000 #salary添加5000,返回15000
(integer) 15000
127.0.0.1:6379> get salary #获取salary
"15000"
127.0.0.1:6379> decrby salary 800 #salary减去800,返回14200
(integer) 14200
127.0.0.1:6379> get salary #获取salary
"14200"
mset:同时设置多个key-value
mset <key1> <value1> <key2> <value2> ...
示例
127.0.0.1:6379> mset name ready age 30
OK
127.0.0.1:6379> get name
"ready"
127.0.0.1:6379> get age
"30"
mget:获取多个key对应的值
mget <key1> <key2> ...
示例
127.0.0.1:6379> mset name ready age 30 #同时设置name和age
OK
127.0.0.1:6379> mget name age #同时读取name和age的值
1) "ready"
2) "30"
msetnx:当多个key都不存在时,则设置成功
msetnx <key1> <value1> <key2> <value2> ...
原子性的,要么都成功,或者都失败。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> set k1 v1 #设置k1
OK
127.0.0.1:6379> msetnx k1 v1 k2 v2 #当k1和k2都不存在的时候,同时设置k1和k2,由于k1已存在,所以这个操作失败
(integer) 0
127.0.0.1:6379> mget k1 k2 #获取k1、k2,k2不存在
1) "v1"
2) (nil)
127.0.0.1:6379> msetnx k2 v2 k3 v3 #当k2、h3都不存在的时候,同时设置k2和k3,设置成功
(integer) 1
127.0.0.1:6379> mget k1 k2 k3 #后去k1、k2、k3的值
1) "v1"
2) "v2"
3) "v3"
getrange:获取值的范围,类似java中的substring
getrange key start end
获取[start,end]返回为的字符串
示例
127.0.0.1:6379> set k1 helloworld
OK
127.0.0.1:6379> getrange k1 0 4
"hello"
setrange:覆盖指定位置的值
setrange <key> <起始位置> <value>
示例
127.0.0.1:6379> set k1 helloworld
OK
127.0.0.1:6379> get k1
"helloworld"
127.0.0.1:6379> setrange k1 1 java
(integer) 10
127.0.0.1:6379> get k1
"hjavaworld"
setex:设置键值&过期时间(秒)
setex <key> <过期时间(秒)> <value>
示例
127.0.0.1:6379> setex k1 100 v1 #设置k1的值为v1,有效期100秒
OK
127.0.0.1:6379> get k1 #获取k1的值
"v1"
127.0.0.1:6379> ttl k1 #获取k1还有多少秒失效
(integer) 96
getset:以新换旧,设置新值同时返回旧值
getset <key> <value>
127.0.0.1:6379> set name ready #设置name为ready
OK
127.0.0.1:6379> getset name tom #设置name为tom,返回name的旧值
"ready"
127.0.0.1:6379> getset age 30 #设置age为30,age未设置过,返回age的旧值为null
(nil)
2.2.3、数据结构
String的数据结构为简单动态字符串(Simple Dynamic String,缩写SDS)。是可以修改的字符串,内部结构上类似于Java的ArrayList,采用分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配。
如图所示,内部为当前字符串实际分配的空间capacity一般要高于实际字符串长度len。当字符串长度小于1M时,扩容都是加倍现有的空间,如果超过1M,扩容时一次会多扩容1M的空间。
要注意的是字符串最大长度为512M。
2.3、redis列表(List)
2.3.1、简介
单键多值
redis列表是简单的字符串列表,按照插入顺序排序。
你可以添加一个元素到列表的头部(左边)或者尾部(右边)。
它的底层实际上是使用双向链表实现的,对两端的操作性能很高,通过索引下标操作中间节点性能会较差。
2.3.2、常用命令
lpush/rpush:从左边或者右边插入一个或多个值
lpush/rpush <key1> <value1> <key2> <value2> ...
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> rpush name java spring "springboot" "spring cloud" #列表name的左边插入4个元素
(integer) 4
127.0.0.1:6379> lrange name 1 2 #从左边取出索引位于[1,2]范围内的元素
1) "spring"
2) "springboot"
lrange:从列表左边获取指定范围内的值
lrange <key> <star> <stop>
返回列表
key
中指定区间内的元素,区间以偏移量start
和stop
指定。下标(index)参数
start
和stop
都以0
为底,也就是说,以0
表示列表的第一个元素,以1
表示列表的第二个元素,以此类推。你也可以使用负数下标,以
-1
表示列表的最后一个元素,-2
表示列表的倒数第二个元素,以此类推。返回值:
一个列表,包含指定区间内的元素。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> rpush course java c c++ php js nodejs #course集合的右边插入6个元素
(integer) 6
127.0.0.1:6379> lrange course 0 -1 #取出course集合中所有元素
1) "java"
2) "c"
3) "c++"
4) "php"
5) "js"
6) "nodejs"
127.0.0.1:6379> lrange course 1 3 #获取course集合索引[1,3]范围内的元素
1) "c"
2) "c++"
3) "php"
lpop/rpop:从左边或者右边弹出多个元素
lpop/rpop <key> <count>
count:可以省略,默认值为1
lpop/rpop 操作之后,弹出来的值会从列表中删除
值在键在,值光键亡。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> rpush course java c++ php js node js #集合course右边加入6个元素
(integer) 6
127.0.0.1:6379> lpop course #从左边弹出1个元素
"java"
127.0.0.1:6379> rpop course 2 #从右边弹出2个元素
1) "js"
2) "node"
rpoplpush:从一个列表右边弹出一个元素放到另外一个列表中
rpoplpush source destination
从source的右边弹出一个元素放到destination列表的左边
示例
127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> rpush k1 1 2 3 #列表k1的右边添加3个元素[1,2,3]
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange k1 0 -1 #从左到右输出k1列表中的元素
1) "1"
2) "2"
3) "3"
127.0.0.1:6379> rpush k2 4 5 6 #列表k2的右边添加3个元素[4,5,6]
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1 #从左到右输出k2列表中的元素
1) "4"
2) "5"
3) "6"
127.0.0.1:6379> rpoplpush k1 k2 #从k1的右边弹出一个元素放到k2的左边
"3"
127.0.0.1:6379> lrange k1 0 -1 #k1中剩下2个元素了
1) "1"
2) "2"
127.0.0.1:6379> lrange k2 0 -1 #k2中变成4个元素了
1) "3"
2) "4"
3) "5"
4) "6"
lindex:获取指定索引位置的元素(从左到右)
lindex key index
返回列表
key
中,下标为index
的元素。下标(index)参数
start
和stop
都以0
为底,也就是说,以0
表示列表的第一个元素,以1
表示列表的第二个元素,以此类推。你也可以使用负数下标,以
-1
表示列表的最后一个元素,-2
表示列表的倒数第二个元素,以此类推。如果
key
不是列表类型,返回一个错误。返回值:
列表中下标为
index
的元素。如果
index
参数的值不在列表的区间范围内(out of range),返回nil
示例
127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> rpush course java c c++ php #列表course中放入4个元素
(integer) 4
127.0.0.1:6379> lindex course 2 #返回索引位置2的元素
"c++"
127.0.0.1:6379> lindex course 200 #返回索引位置200的元素,没有
(nil)
127.0.0.1:6379> lindex course -1 #返回最后一个元素
"php"
llen:获得列表长度
llen key
返回列表
key
的长度。如果
key
不存在,则key
被解释为一个空列表,返回0
.如果
key
不是列表类型,返回一个错误。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> rpush name ready tom jack
(integer) 3
127.0.0.1:6379> llen name
(integer) 3
linsert:在某个值的前或者后面插入一个值
linsert <key> before|after <value> <newvalue>
将值
newvalue
插入到列表key
当中,位于值value
之前或之后。当
value
不存在于列表key
时,不执行任何操作。当
key
不存在时,key
被视为空列表,不执行任何操作。如果
key
不是列表类型,返回一个错误。返回值:
如果命令执行成功,返回插入操作完成之后,列表的长度。
如果没有找到
value
,返回-1
。如果
key
不存在或为空列表,返回0
。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> rpush name ready tom jack #列表name中添加3个元素
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange name 0 -1 #name列表所有元素
1) "ready"
2) "tom"
3) "jack"
127.0.0.1:6379> linsert name before tom lily #tom前面添加lily
(integer) 4
127.0.0.1:6379> lrange name 0 -1 #name列表所有元素
1) "ready"
2) "lily"
3) "tom"
4) "jack"
127.0.0.1:6379> linsert name before xxx lucy # 在元素xxx前面插入lucy,由于xxx元素不存在,插入失败,返回-1
(integer) -1
127.0.0.1:6379> lrange name 0 -1
1) "ready"
2) "lily"
3) "tom"
4) "jack"
lrem:删除指定数量的某个元素
LREM key count value
根据参数
count
的值,移除列表中与参数value
相等的元素。
count
的值可以是以下几种:
count > 0
: 从表头开始向表尾搜索,移除与value
相等的元素,数量为count
。count < 0
: 从表尾开始向表头搜索,移除与value
相等的元素,数量为count
的绝对值。count = 0
: 移除表中所有与value
相等的值。返回值:
被移除元素的数量。
因为不存在的
key
被视作空表(empty list),所以当key
不存在时,总是返回0
。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> rpush k1 v1 v2 v3 v2 v2 v1 #k1列表中插入6个元素
(integer) 6
127.0.0.1:6379> lrange k1 0 -1 #输出k1集合中所有元素
1) "v1"
2) "v2"
3) "v3"
4) "v2"
5) "v2"
6) "v1"
127.0.0.1:6379> lrem k1 2 v2 #k1集合中从左边删除2个v2
(integer) 2
127.0.0.1:6379> lrange k1 0 -1 #输出列表,列表中还有1个v2,前面2个v2干掉了
1) "v1"
2) "v3"
3) "v2"
4) "v1"
lset:替换指定位置的值
lset <key> <index> <value>
将列表
key
下标为index
的元素的值设置为value
。当
index
参数超出范围,或对一个空列表(key
不存在)进行lset时,返回一个错误。返回值:
操作成功返回
ok
,否则返回错误信息。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> rpush name tom jack ready #name集合中放入3个元素
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange name 0 -1 #输出name集合元素
1) "tom"
2) "jack"
3) "ready"
127.0.0.1:6379> lset name 1 lily #将name集合中第2个元素替换为liy
OK
127.0.0.1:6379> lrange name 0 -1 #输出name集合元素
1) "tom"
2) "lily"
3) "ready"
127.0.0.1:6379> lset name 10 lily #索引超出范围,报错
(error) ERR index out of range
127.0.0.1:6379> lset course 1 java #course集合不存在,报错
(error) ERR no such key
2.3.4、数据结构
List的数据结构为快速链表quickList
首先在列表元素较少的情况下会使用一块连续的内存存储,这个结构是ziplist,也就是压缩列表。
它将所有的元素紧挨着一起存储,分配的是一块连续的内存。
当就比较多的时候才会改成quickList。
因为普通的链表需要的附加指针空间太大,会比较浪费空间,比如这个列表里存储的只是int类型的书,结构上还需要2个额外的指针prev和next。
redis将链表和ziplist结合起来组成了quicklist。也就是将多个ziplist使用双向指针串起来使用,这样既满足了快速的插入删除性能,又不会出现太大的空间冗余。
2.4、redis集合(Set)
2.4.1、简介
redis set对外提供的功与list类似,是一个列表的功能,特殊之处在于set是可以自动排重的,当你需要存储一个列表数据,又不希望出现重复数据时,set是一个很好的选择。
redis的set是string类型的无序集合,他的底层实际是一个value为null的hash表,收益添加,删除,查找复杂度都是O(1)。
一个算法,如果时间复杂度是O(1),那么随着数据的增加,查找数据的时间不变,也就是不管数据多少,查找时间都是一样的。
2.4.2、常用命令
sadd:添加一个或多个元素
sadd <key> <value1> <value2> ...
示例
127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> sadd k1 v1 v2 v1 v3 v2 #k1中放入5个元素,会自动去重,成功插入3个
(integer) 3
smembers:取出所有元素
smembers <key>
示例
127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> sadd k1 v1 v2 v1 v3 v2
(integer) 3
127.0.0.1:6379> smembers k1
1) "v2"
2) "v1"
3) "v3"
sismember:判断集合中是否有某个值
sismember <key> <value>
判断集合key中是否包含元素value,1:有,0:没有
示例
127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> sadd k1 v1 v2 v1 v3 v2 #k1集合中成功放入3个元素[v1,v2,v3]
(integer) 3
127.0.0.1:6379> sismember k1 v1 #判断k1中是否包含v1,1:有
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sismember k1 v5 #判断k1中是否包含v5,0:无
(integer) 0
scard:返回集合中元素的个数
scard <key>
返回集合
key
的基数(集合中元素的数量)返回值:
集合的基数。
当
key
不存在时,返回0
。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> sadd k1 v1 v2 v1 v3 v2
(integer) 3
127.0.0.1:6379> scard k1
(integer) 3
srem:删除多个元素
srem key member [member ...]
移除集合
key
中的一个或多个member
元素,不存在的member
元素会被忽略。当
key
不是集合类型,返回一个错误。返回值:
被成功移除的元素的数量,不包括被忽略的元素。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方测试
OK
127.0.0.1:6379> sadd course java c c++ python #集合course中添加4个元素
(integer) 4
127.0.0.1:6379> smembers course #获取course集合所有元素
1) "python"
2) "java"
3) "c++"
4) "c"
127.0.0.1:6379> srem course java c #删除course集合中的java和c
(integer) 2
127.0.0.1:6379> smembers course #获取course集合所有元素,剩下2个了
1) "python"
2) "c++"
spop:随机弹出多个值
spop <key> <count>
随机从key集合中弹出count个元素,count默认值为1
返回值:
被移除的随机元素。
当
key
不存在或key
是空集时,返回nil
示例
127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> sadd course java c c++ python #course集合中添加4个元素
(integer) 4
127.0.0.1:6379> smembers course #获取course集合中所有元素
1) "python"
2) "java"
3) "c++"
4) "c"
127.0.0.1:6379> spop course #随机弹出1个元素,被弹出的元素会被删除
"c++"
127.0.0.1:6379> spop course 2 #随机弹出2个元素
1) "java"
2) "python"
127.0.0.1:6379> smembers course #输出剩下的元素
1) "c"
srandmember:随机获取多个元素,不会从集合中删除
srandmember <key> <count>
从key指定的集合中随机返回count个元素,count可以不指定,默认值是1。
srandmember 和 spop的区别:
都可以随机获取多个元素,srandmember 不会删除元素,而spop会删除元素。
返回值:
只提供
key
参数时,返回一个元素;如果集合为空,返回nil
。如果提供了
count
参数,那么返回一个数组;如果集合为空,返回空数组。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> sadd course java c c++ python #course中放入5个元素
(integer) 4
127.0.0.1:6379> smembers course #输出course集合中所有元素
1) "python"
2) "java"
3) "c++"
4) "c"
127.0.0.1:6379> srandmember course 3 #随机获取3个元素,元素并不会被删除
1) "python"
2) "c++"
3) "c"
127.0.0.1:6379> smembers course #输出course集合中所有元素,元素个数未变
1) "python"
2) "java"
3) "c++"
4) "c"
smove:将某个原创从一个集合移动到另一个集合
smove <source> <destination> member
将
member
元素从source
集合移动到destination
集合。smove 是原子性操作。
如果
source
集合不存在或不包含指定的member
元素,则 smove 命令不执行任何操作,仅返回0
。否则,member
元素从source
集合中被移除,并添加到destination
集合中去。当
destination
集合已经包含member
元素时,smove 命令只是简单地将source
集合中的member
元素删除。当
source
或destination
不是集合类型时,返回一个错误。返回值:
如果
member
元素被成功移除,返回1
。如果
member
元素不是source
集合的成员,并且没有任何操作对destination
集合执行,那么返回0
。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> sadd course1 java php js #集合course1中放入3个元素[java,php,js]
(integer) 3
127.0.0.1:6379> sadd course2 c c++ #集合course2中放入2个元素[c,c++]
(integer) 2
127.0.0.1:6379> smove course1 course2 js #将course1中的js移动到course2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> smembers course1 #输出course1中的元素
1) "java"
2) "php"
127.0.0.1:6379> smembers course2 #输出course2中的元素
1) "js"
2) "c++"
3) "c"
sinter:取多个集合的交集
sinter key [key ...]
示例
127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> sadd course1 java php js #集合course1:[java,php,js]
(integer) 3
127.0.0.1:6379> sadd course2 c c++ js #集合course2:[c,c++,js]
(integer) 3
127.0.0.1:6379> sadd course3 js html #集合course3:[js,html]
(integer) 2
127.0.0.1:6379> sinter course1 course2 course3 #返回三个集合的交集,只有:[js]
1) "js"
sinterstore:将多个集合的交集放到一个新的集合中
sinterstore destination key [key ...]
这个命令类似于
sinter
命令,但它将结果保存到destination
集合,而不是简单地返回结果集。返回值:
结果集中的成员数量。
sunion:取多个集合的并集,自动去重
sunion key [key ...]
示例
127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> sadd course1 java php js #集合course1:[java,php,js]
(integer) 3
127.0.0.1:6379> sadd course2 c c++ js #集合course2:[c,c++,js]
(integer) 3
127.0.0.1:6379> sadd course3 js html #集合course3:[js,html]
(integer) 2
127.0.0.1:6379> sunion course1 course2 course3 #返回3个集合的并集,会自动去重
1) "php"
2) "js"
3) "java"
4) "html"
5) "c++"
6) "c"
sunionstore:将多个集合的并集放到一个新的集合中
sinterstore destination key [key ...]
这个命令类似于 sunion 命令,但它将结果保存到
destination
集合,而不是简单地返回结果集。返回值:
结果集中的成员数量。
sdiff:取多个集合的差集
SDIFF key [key ...]
返回一个集合的全部成员,该集合是所有给定集合之间的差集。
不存在的
key
被视为空集。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> sadd course1 java php js #集合course1:[java,php,js]
(integer) 3
127.0.0.1:6379> sadd course2 c c++ js #集合course2:[c,c++,js]
(integer) 3
127.0.0.1:6379> sadd course3 js html #集合course3:[js,html]
(integer) 2
127.0.0.1:6379> sdiff course1 course2 course3 #返回course1中有的而course2和course3中都没有的元素
1) "java"
2) "php"
sdiffstore:将多个集合的差集放到一个新的集合中
sdiffstore destination key [key ...]
这个命令类似于 sdiff 命令,但它将结果保存到
destination
集合,而不是简单地返回结果集。返回值:
结果集中的成员数量。
3.4.3、数据结构
set数据结构是字典,字典是用hash表实现的。
Java中的HashSet的内部实现使用HashMap,只不过所有的value都指向同一个对象。
Redis的set结构也是一样的,它的内部也使用hash结构,所有的value都指向同一个内部值。
2.5、redis哈希(Hash)
2.5.1、简介
Redis hash是一个键值对集合。
Redis hash是一个string类型的field和value的映射表,hash特别适合用于存储对象。
类似于java里面的Map<String,Object>
2.5.2、常用命令
hset:设置多个field的值
hset key field value [field value ...]
将哈希表
key
中的域field
的值设为value
。如果
key
不存在,一个新的哈希表被创建并进行 hset 操作。如果域
field
已经存在于哈希表中,旧值将被覆盖。返回值:
如果
field
是哈希表中的一个新建域,并且值设置成功,返回1
。如果哈希表中域
field
已经存在且旧值已被新值覆盖,返回0
。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> hset user name ready age 30 #哈希表user中设置2个域:name和age,name的值为ready,age的值为30
(integer) 2
hget:获取指定filed的值
hget key field
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> hset user name ready age 30 #哈希表user中设置2个域:name和age,name的值为ready,age的值为30
(integer) 2
127.0.0.1:6379> hget user name #获取user中的name
"ready"
hgetall:返回hash表所有的域和值
hgetall key
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> hset user name ready age 30 #哈希表user中设置2个域:name和age,name的值为ready,age的值为30
(integer) 2
127.0.0.1:6379> hgetall user #获取user所有信息
1) "name"
2) "ready"
3) "age"
4) "30"
hmset:和hset类似(已弃用)
hmset key field value [field value ...]
hexists:判断给定的field是否存在,1:存在,0:不存在
hexists key field
查看哈希表
key
中,给定域field
是否存在。返回值:
如果哈希表含有给定域,返回
1
。如果哈希表不含有给定域,或
key
不存在,返回0
。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> hset user name ready age 30 #哈希表user中设置2个域:name和age,name的值为ready,age的值为30
(integer) 2
127.0.0.1:6379> hexists user name #user中存在name域
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hexists user address #user中不存在address域,返回0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hexists user1 address #user1这个key不存在,返回0
(integer) 0
hkeys:列出所有的filed
hkeys key
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> hset user name ready age 30 #哈希表user中设置2个域:name和age,name的值为ready,age的值为30
(integer) 2
127.0.0.1:6379> hkeys user #获取user中的所有filed
1) "name"
2) "age"
hvals:列出所有的value
hvals key
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> hset user name ready age 30 #哈希表user中设置2个域:name和age,name的值为ready,age的值为30
(integer) 2
127.0.0.1:6379> hvals user #获取user中的所有filed的值列表
1) "ready"
2) "30"
hlen:返回filed的数量
HLEN key
返回哈希表
key
中域的数量。返回值:
哈希表中域的数量。
当
key
不存在时,返回0
。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> hset user name ready age 30 #哈希表user中设置2个域:name和age,name的值为ready,age的值为30
(integer) 2
127.0.0.1:6379> hlen user
(integer) 2
hincrby:filed的值加上指定的增量
hincrby key field increment
为哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 increment 。
增量也可以为负数,相当于对给定域进行减法操作。
如果 key 不存在,一个新的哈希表被创建并执行 HINCRBY 命令。
如果域 field 不存在,那么在执行命令前,域的值被初始化为 0 。
对一个储存字符串值的域 field 执行 HINCRBY 命令将造成一个错误。
返回值:
执行 hincrby 命令之后,哈希表
key
中域field
的值。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> hset siteInfo site itsoku.com pv 1000 #hash表siteInfo中有2个域:{site:"itsoku.com",pv:1000}
(integer) 2
127.0.0.1:6379> hget siteInfo pv #获取siteInfo中pv的值
"1000"
127.0.0.1:6379> hincrby siteInfo pv 10 #siteInfo中的pv值增加10
(integer) 1010
127.0.0.1:6379> hget siteInfo pv #获取siteInfo中的pv
"1010"
127.0.0.1:6379> hincrby siteInfo uv 500 #siteInfo中的uv值增加500,uv这个域不存在,则会先添加,然后再执行hincrby
(integer) 500
hsetnx:当filed不存在的时候,设置filed的值
hsetnx key field value
将哈希表
key
中的域field
的值设置为value
,当且仅当域field
不存在。若域
field
已经存在,该操作无效。如果
key
不存在,一个新哈希表被创建并执行 hsetnx 命令。返回值:
设置成功,返回
1
。如果给定域已经存在且没有操作被执行,返回
0
。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> hset user name ready age 30 #创建user,包含2个域:name、age
(integer) 2
127.0.0.1:6379> hsetnx user name tom #name已存在,设置失败,返回0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hget user name #name依旧是ready
"ready"
127.0.0.1:6379> hsetnx user address shanghai #address不存在,设置成功
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hget user address #输出address的值
"shanghai"
2.5.3、数据结构
Hash类型对应的数据结构是2中:ziplist(压缩列表),hashtable(哈希表)。
当field-value长度较短个数较少时,使用ziplist,否则使用hashtable。
2.6、redis有序集合zset(sorted set)
2.6.1、简介
redis有序集合zset与普通集合set非常相似,是一个没有重复元素的字符串集合。
不同之处是有序集合的每个成员都关联了一个评分(score),这个评分(score)被用来按照从最低分到最高分的方式排序集合中的成员。
集合的成员是唯一的,但是评分是可以重复的。
因为元素是有序的,所以你可以很快的根据评分(score)或者次序(position)来获取一个范围的元素。
访问有序集合中的中间元素也是非常快的,因为你能够使用有序集合作为一个没有重复成员你的智能列表。
2.6.2、常用命令
zadd:添加元素
zadd <key> <score1> <member1> <score2> <member2> ...
将一个或多个
member
元素及其score
值加入到有序集key
当中。如果某个
member
已经是有序集的成员,那么更新这个member
的score
值,并通过重新插入这个member
元素,来保证该member
在正确的位置上。
score
值可以是整数值或双精度浮点数。如果
key
不存在,则创建一个空的有序集并执行 zadd 操作。当
key
存在但不是有序集类型时,返回一个错误。返回值:
被成功添加的新成员的数量,不包括那些被更新的、已经存在的成员。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> zadd topn 100 java 80 c 90 c++ 50 php 70 js #创建名称为topn的zset,添加了5个元素
(integer) 5
zrange:score升序,获取指定索引范围的元素
zrange key start top [withscores]
返回存储在有序集合
key
中的指定范围的元素。 返回的元素可以认为是按score从最低到最高排列,如果得分相同,将按字典排序。下标参数
start
和stop
都以0
为底,也就是说,以0
表示有序集第一个成员,以1
表示有序集第二个成员,以此类推。你也可以使用负数下标,以
-1
表示最后一个成员,-2
表示倒数第二个成员,以此类推。zrange key 0 -1:可以获取所有元素
withscores:让成员和它的
score
值一并返回,返回列表以value1,score1, ..., valueN,scoreN
的格式表示可用版本:
>= 1.2.0
时间复杂度:
O(log(N)+M),
N
为有序集的基数,而M
为结果集的基数。返回值:
指定区间内,带有
score
值(可选)的有序集成员的列表。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> zadd topn 100 java 80 c 90 c++ 50 php 70 js #创建名称为topn的zset,添加了5个元素
(integer) 5
127.0.0.1:6379> zrange topn 0 -1 #按score升序,返回topn中所有元素的值
1) "php"
2) "js"
3) "c"
4) "c++"
5) "java"
127.0.0.1:6379> zrange topn 0 -1 withscores #按score升序,返回所有元素的值以及score
1) "php"
2) "50"
3) "js"
4) "70"
5) "c"
6) "80"
7) "c++"
8) "90"
9) "java"
10) "100"
127.0.0.1:6379> zrange topn 2 4 #返回索引范围[2,4]内的3个元素
1) "c"
2) "c++"
3) "java"
zrevrange:score降序,获取指定索引范围的元素
zrevrange key start stop [WITHSCORES]
返回存储在有序集合
key
中的指定范围的元素。 返回的元素可以认为是按score最高到最低排列, 如果得分相同,将按字典排序。下标参数
start
和stop
都以0
为底,也就是说,以0
表示有序集第一个成员,以1
表示有序集第二个成员,以此类推。你也可以使用负数下标,以
-1
表示最后一个成员,-2
表示倒数第二个成员,以此类推。withscores:让成员和它的
score
值一并返回,返回列表以value1,score1, ..., valueN,scoreN
的格式表示
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> zadd topn 100 java 80 c 90 c++ 50 php 70 js #创建名称为topn的zset,添加了5个元素
(integer) 5
127.0.0.1:6379> zrevrange topn 0 -1 #按照score降序获取所有元素
1) "java"
2) "c++"
3) "c"
4) "js"
5) "php"
127.0.0.1:6379> zrevrange topn 0 2 #按照score降序获取前3名
1) "java"
2) "c++"
3) "c"
zrangebyscore:按照score升序,返回指定score范围内的数据
zrangebyscore key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]
返回有序集
key
中,所有score
值介于min
和max
之间(包括等于min
或max
)的成员。有序集成员按score
值递增(从小到大)次序排列。具有相同
score
值的成员按字典序来排列(该属性是有序集提供的,不需要额外的计算)。可选的
LIMIT
参数指定返回结果的数量及区间(就像SQL中的SELECT LIMIT offset, count
),注意当offset
很大时,定位offset
的操作可能需要遍历整个有序集,此过程最坏复杂度为 O(N) 时间。可选的
WITHSCORES
参数决定结果集是单单返回有序集的成员,还是将有序集成员及其score
值一起返回。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> zadd topn 100 java 80 c 90 c++ 50 php 70 js #创建名称为topn的zset,添加了5个元素
(integer) 5
127.0.0.1:6379> zrangebyscore topn 70 90 #score升序,获取score位于[70,90]区间中的元素值
1) "js"
2) "c"
3) "c++"
127.0.0.1:6379> zrangebyscore topn 70 90 withscores #score升序,获取score位于[70,90]区间中的元素值及score
1) "js"
2) "70"
3) "c"
4) "80"
5) "c++"
6) "90"
127.0.0.1:6379> zrangebyscore topn 70 90 withscores limit 1 2 #相当于:select value,score from topn集合 where score>=70 and score<=90 order by score asc limit 1,2
1) "c"
2) "80"
3) "c++"
4) "90"
zrevrangebyscore:按照score降序,返回指定score范围内的数据
zrevrangebyscore key max min [WITHSCORES] [LIMIT offset count]
返回有序集
key
中,score
值介于max
和min
之间(默认包括等于max
或min
)的所有的成员。有序集成员按score
值递减(从大到小)的次序排列。具有相同
score
值的成员按字典序的逆序排列。除了成员按
score
值递减的次序排列这一点外, zrevrangebyscore 命令的其他方面和 zrangebyscore 命令一样。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> zadd topn 100 java 80 c 90 c++ 50 php 70 js #创建名称为topn的zset,添加了5个元素
(integer) 5
127.0.0.1:6379> zrevrangebyscore topn 100 90 #score降序,获取score位于[70,90]区间中的元素值
1) "java"
2) "c++"
127.0.0.1:6379> zrevrangebyscore topn 100 90 withscores #score降序,获取score位于[70,90]区间中的元素值及score
1) "java"
2) "100"
3) "c++"
4) "90"
zincrby:为指定元素的score加上指定的增量
zincrby key increment member
为有序集
key
的成员member
的score
值加上增量increment
。可以通过传递一个负数值
increment
,让score
减去相应的值,比如ZINCRBY key -5 member
,就是让member
的score
值减去5
。当
key
不存在,或member
不是key
的成员时,ZINCRBY key increment member
等同于ZADD key increment member
。当
key
不是有序集类型时,返回一个错误。
score
值可以是整数值或双精度浮点数。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> zadd topx 90 java 70 c 80 c++ #集合topx中添加3个元素:java、c、c++,对应的score分别是:90、70、80
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zrevrange topx 0 -1 withscores #输出集合topx中的元素,包含score
1) "java"
2) "90"
3) "c++"
4) "80"
5) "c"
6) "70"
127.0.0.1:6379> zincrby topx 5 java #对topx中的元素java的score加5,变成95了
"95"
127.0.0.1:6379> zrevrange topx 0 -1 withscores # 输出集合元素,注意java的score是95了
1) "java"
2) "95"
3) "c++"
4) "80"
5) "c"
6) "70"
zrem:删除集合中多个元素
zrem key member [member ...]
移除有序集
key
中的一个或多个成员,不存在的成员将被忽略。当
key
存在但不是有序集类型时,返回一个错误。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> zadd topx 90 java 70 c 80 c++ #集合topx中添加3个元素:java、c、c++,对应的score分别是:90、70、80
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zrange topx 0 -1 #输出集合topx中所有元素
1) "c"
2) "c++"
3) "java"
127.0.0.1:6379> zrem topx c c++ #删除集合topx中的2个元素:c、c++
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrange topx 0 -1 #输出集合topx中所有元素
1) "java"
zremrangebyrank:根据索引范围删除元素
zremrangebyrank key start stop
移除有序集
key
中,指定排名(rank)区间内的所有成员。区间分别以下标参数
start
和stop
指出,包含start
和stop
在内。下标参数
start
和stop
都以0
为底,也就是说,以0
表示有序集第一个成员,以1
表示有序集第二个成员,以此类推。你也可以使用负数下标,以
-1
表示最后一个成员,-2
表示倒数第二个成员,以此类推。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> zadd topx 90 java 70 c 80 c++ #集合topx中添加3个元素:java、c、c++,对应的score分别是:90、70、80
(integer) 3
127.0.0.1:6379> zrange topx 0 -1 #输出集合topx中所有元素
1) "c"
2) "c++"
3) "java"
127.0.0.1:6379> zremrangebyrank topx 0 1 #删除索引范围[0,1]的数据
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrange topx 0 -1 #输出鞂topx中所有元素
1) "java"
zremrangebyscore:根据score的范围删除元素
zremrangebyscore key min max
移除有序集
key
中,所有score
值介于min
和max
之间(包括等于min
或max
)的成员
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> zadd topx 90 java 70 c 80 c++ 50 php #topx集合中添加4个元素
(integer) 4
127.0.0.1:6379> zrange topx 0 -1 withscores #输出topx中所有元素值、score
1) "php"
2) "50"
3) "c"
4) "70"
5) "c++"
6) "80"
7) "java"
8) "90"
127.0.0.1:6379> zremrangebyscore topx 70 80 #删除score位于[70,80]区间的元素
(integer) 2
127.0.0.1:6379> zrange topx 0 -1 withscores #输出剩下的元素
1) "php"
2) "50"
3) "java"
4) "90"
zcount:统计指定score范围内元素的个数
zcount key min max
返回有序集
key
中,score
值在min
和max
之间(默认包括score
值等于min
或max
)的成员的数量
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> zadd topx 90 java 70 c 80 c++ 50 php #topx集合中添加4个元素
(integer) 4
127.0.0.1:6379> zcount topx 80 100 #统计score位于[80,100]区间中的元素个数
(integer) 2
zrank:按照score升序,返回某个元素在集合中的排名
zrank key member
返回有序集
key
中成员member
的排名。其中有序集成员按score
值递增(从小到大)顺序排列。排名以
0
为底,也就是说,score
值最小的成员排名为0
。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> zadd topx 90 java 70 c 80 c++ 50 php #topx集合中添加4个元素
(integer) 4
127.0.0.1:6379> zrank topx c #获取元素c的排名,返回1表示排名第2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrange topx 0 -1 #输出集合中所有元素,看一下c的位置确实是2
1) "php"
2) "c"
3) "c++"
4) "java"
zrevrank:按照score降序,返回某个元素在集合中的排名
返回有序集
key
中成员member
的排名。其中有序集成员按score
值递减(从大到小)排序。排名以
0
为底,也就是说,score
值最大的成员排名为0
。
示例
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> zadd topx 90 java 70 c 80 c++ 50 php #topx集合中添加4个元素
(integer) 4
127.0.0.1:6379> zrange topx 0 -1
1) "php"
2) "c"
3) "c++"
4) "java"
127.0.0.1:6379> zrevrank topx java #score降序,得到java的排名,排在第1位
(integer) 0
zscore:返回集合中指定元素的score
zscore key member
返回有序集
key
中,成员member
的score
值。如果
member
元素不是有序集key
的成员,或key
不存在,返回nil
。
127.0.0.1:6379> flushdb #清空db,方便测试
OK
127.0.0.1:6379> zadd topx 90 java 70 c 80 c++ 50 php #topx集合中添加4个元素
(integer) 4
127.0.0.1:6379> zrange topx 0 -1 #输出topx集合所有元素
1) "php"
2) "c"
3) "c++"
4) "java"
127.0.0.1:6379> zscore topx java #获取集合topx中java的score
"90"
2.6.3、数据结构
SortedSet(zset)是redis提供的一个非常特别的数据结构,内部使用到了2种数据结构。
1、hash表
类似于java中的Map<String,score>,key为集合中的元素,value为元素对应的score,可以用来快速定位元素定义的score,时间复杂度为O(1)
2、跳表
跳表(skiplist)是一个非常优秀的数据结构,实现简单,插入、删除、查找的复杂度均为O(logN)。
类似java中的ConcurrentSkipListSet,根据score的值排序后生成的一个跳表,可以快速按照位置的顺序或者score的顺序查询元素。
这里我们来看一下跳表的原理:
首先从考虑一个有序表开始:
从该有序表中搜索元素 < 23, 43, 59 > ,需要比较的次数分别为 < 2, 4, 6 >,总共比较的次数为 2 + 4 + 6 = 12 次。有没有优化的算法吗? 链表是有序的,但不能使用二分查找。类似二叉搜索树,我们把一些节点提取出来,作为索引。得到如下结构:
这里我们把 < 14, 34, 50, 72 > 提取出来作为一级索引,这样搜索的时候就可以减少比较次数了。我们还可以再从一级索引提取一些元素出来,作为二级索引,变成如下结构:
这里元素不多,体现不出优势,如果元素足够多,这种索引结构就能体现出优势来了。